棉和汉麻都属于天然纤维素纤维，是纺织生产加工的基本原料，在我国纺织产业中具有很重要的地位。棉纤维的天然转曲性能使其具有一定的抱合力，有利于纺纱；而汉麻结晶度、取向度较高，弯曲刚度比较大，抱合力差，汉麻落麻纤维长度短，用汉麻落麻纯纺难度较大，纺纱质量较差。现以汉麻棉精梳混纺60/40 22 tex转杯纱为例，介绍汉麻棉混纺纱线产品的开发经验，并通过试验分析，对其生产工艺进行优化研究。

对转杯纺来说，分梳工艺长度影响分梳质量进而影响成纱质量，分梳工艺长度越小，则纤维被梳理的长度越长，纤维被梳理的次数越多，如图1所示；分梳辊担负着分梳和运送纤维、排除短绒和杂质的任务，既要分解纤维，又要尽可能减少纤维损伤，并有一定的排杂作用，同时还要使纤维顺利转移，如图2所示。隔离盘是自排风式转杯纺纱机的关键器材之一，主要作用是定向引导纤维及气流，减少包缠纤维影响成纱质量的现象，其导流槽相对于输棉通道出口的角度与成纱质量、产量有着密切的关系，如图3所示。

一、纺纱原料及工艺流程

1.1 原料性能

原料性能决定了最终产品的性能，亦是设置纺纱工艺参数的基础。汉麻、棉纤维的物理性能指标如表1所示。

为了方便试验，我们直接采用由湖北某纺织厂按照汉麻棉60/40混纺比制成精梳棉卷，小卷定量57.23 g/m，利用AFIS PRO2型单纤维测试仪测试精梳小卷性能指标如下：12.7mm短绒率9.45%，棉结175粒/g，棉结大小665μm,杂质19粒/g,有效长度27mm,平均长度19.7mm,长度不匀率61.4%。

1.2 纺纱工艺流程

JSFA360B条并卷机→JSFA588精梳机→JWF1310并条机(二道) →DHU-Z02转杯纺纱机

1.3 纺纱工艺参数

由于汉麻纤维较棉纤维长度短，为了保证成纱混纺比，精梳落棉率控制在18%左右；应结合汉麻纤维本身的性能特点尽可能选择较小的锡林齿密和齿深。具体纺纱工艺参数如下。

精梳工序：小卷定量57.23 g/m,给棉方式为前进给棉，给棉长度4.7 mm，锡林总齿数28 000齿，顶梳齿密300齿/10 cm，顶梳插入深度-0.5 mm,锡林定位37分度,搭接刻度 1.5,落棉隔距7.5 mm,梳理隔距0.45 mm,后牵伸区倍数1.25倍,精梳速度300钳次/min,精梳条定量16.3g/5 m。

并条工序：并合根数5根，头并牵伸倍数4.815倍，二并牵伸倍数5.059倍，半熟条定量16.93g/5m，熟条定量16.73g/5m。

转杯纺工序：给棉罗拉与给棉板隔距0.15 mm，引纱速度57.31m/min，喂入速度6r/min，转杯速度36000r/min,分梳辊转速3101~3449 r/min,输出线密度22tex,纱线捻系数295。

二、试验方案与结果

采用正交表L9（34）试验设计，主要试验成纱条干CV值、细节、粗节、棉结、3 mm毛羽指数及断裂强度。成纱条干CV值、细节、粗节、棉结、3 mm毛羽指数越小，成纱断裂强度越大，则成纱质量越好。在其他工艺条件一定的情况下，分别选取A分梳工艺长度、B分梳辊速度、C隔离盘角度、3个工艺参数作为因素，各因素分别取3个水平进行多指标正交试验，正交试验设计及试验结果分别见表2及表3。

三、试验结果分析

3.1 极差分析

由于均值所产生的差异是由各个因素取3个不同的水平引起的，因此可根据极差确定各因素对质量指标的影响主次顺序，并确定较优工艺方案。极差大小直接反映该因素对质量指标影响的幅度，极差越大表明该因素的影响越大，为主要因素，反之亦然。正交试验极差分析如表4所示。

由表4可知：对于条干CVm指标，分梳工艺长度有显著影响，隔离盘角度影响较小，较优方案为A3B3C3，即分梳工艺长度37mm、分梳辊速度3449r/min、隔离盘角度90°时，成纱条干质量指标较好；对于细节指标，分梳工艺长度有显著影响，隔离盘角度影响较小，较优方案为A3B3C2，即分梳工艺长度37 mm、分梳辊速度3 449 r/min、隔离盘角度为65°时，成纱细节较少；对于粗节指标，分梳工艺长度有显著影响，隔离盘角度影响较小，最优方案为A3B2C3，即分梳工艺长度37mm、分梳辊速度3 314 r/min、隔离盘角度为90°时，成纱粗节较少；对于棉结指标，分梳辊速度有显著影响，隔离盘角度影响较小，最优方案为A3B2C3，即分梳工艺长度37 mm，分梳辊速度为3 314 r/min、隔离盘角度为90°时，成纱棉结较少；对于毛羽指标，隔离盘角度有显著影响，分梳工艺长度影响最小，最优方案为A3B3C3，即分梳工艺长度为37 mm、分梳辊速度3 449 r/min、隔离盘角度为90°时，成纱毛羽较少；对于断裂强度指标，分梳工艺长度有显著影响，分梳辊速度影响较小，最优方案为A3B3C1，即分梳工艺长度为37 mm、分梳辊速度3 449 r/min、隔离盘角度45°时，成纱断裂强度较高。

3.2 多指标综合优化分析

本次试验过程中优化3项工艺参数，对于多指标的优化试验，有的指标值要求越大越好，而有的指标值要求越小越好。通过极差分析可以看出，各个指标值所对应的较好水平参数可能会相互矛盾，因此，在工艺参数优化过程中需要进行综合评价。综合评分法是一种将多指标按着一定的规则转换为单指标的方法。具体来讲，它是综合比较各种指标的重要性及其实测值，对每个方案结果评定出一个综合分数，而以此分数作为单指标进行统计分析。这种方法适用于各项指标重要程度大致相同的情况，是处理多指标问题的常用方法。评分方法按照如下公式计算，当指标值与隶属度正相关时，隶属度＝（指标值-指标最小值）/（指标最大值-指标最小值）；当指标值与隶属度负相关时，隶属度＝1-（指标值-指标最小值）/（指标最大值-指标最小值）。可先把每项指标的优秀值定为满分，对其他方案所得的该指标值，视其与该优秀值的差异根据隶属度公式按比例打分，然后对每方案的所有指标的分数相加即得综合评分。依据每个方案的综合评分，按照单指标正交试验法对其进行极差分析，分析结果分别见表5和表6所示。

由表6可知，各因素对多指标综合质量指标影响的主次顺序为A>B>C，即分梳工艺长度对综合质量指标有显著影响，刺辊速度影响次之，隔离盘角度影响最小，相对应的最佳工艺水平为A3B3C3，即分梳工艺长度37 mm，分梳辊速度3 449 r/min，隔离盘角度为90°。

四、结语

通过正交试验分析，结合转杯纺纱原理可知，分梳工艺长度对纺纱质量的影响较为显著，分梳工艺长度37 mm时，各项指标均较好；增大分梳辊速度，可以明显改善纺纱质量，这与其功能密切相关；隔离盘角度增大后，能够使纤维顺利转移并减少缠绕纤维的产生，从而能够改善纺纱质量。在转杯纺设备上进行多种纤维精梳混纺，是拓宽纺织企业转杯纱产品结构、提高产品附加值的必然趋势。汉麻棉混纺精梳产品具有绿色天然纤维的特性，将会不断受到消费者的青睐。通过对汉麻棉精梳混纺转杯纺的工艺试验，为我们寻找影响成纱质量的主要因素进行优化，对类似产品的生产实践具有较好的指导作用。

编辑：中国纱线网新媒体团队

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